UFU desenvolve biossensores para identificar doenças

Téo Scalioni - 30-04-2021
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Já imaginou biossensores responsáveis por identificar alguns tipos de doenças, dentre elas a Covid-19, Tuberculose e o Infarto? Pois bem, uma pesquisa realizada pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU), apoiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG), tem desenvolvido um projeto no qual utiliza biossensores eletroquímicos para fazer um diagnóstico rápido dessas, dentre outras comorbidades.

Na pesquisa foi observado que os biossensores possuem alta sensibilidade, são de baixou custo, têm boa portabilidade e respostas rápidas - por isso, o resultado sai em poucos minutos. Assim, a ideia é que seja produzido um equipamento de coleta com microchips (eletrodos) que possa ser acoplado a um smartphone. As pesquisas ainda estão em andamento e os pesquisadores – que conta com a  colaboração do Grupo de Pesquisa em Sensores e Biossensores Ópticos do Instituto Federal da Paraíba (IFPB) - estão ajustando as etapas do projeto, como softwares, componentes e dispositivos.

Para realização da pesquisa foram desenvolvidas duas plataformas diagnósticas: uma chamada de sensor biofotônico - baseado na tecnologia ATR-FTIR (infravermelho com transformada de Fourier e reflexão total atenuada) e inteligência artificial, sem reagentes, sustentável, rápido; e outra chamada de biosensor eletroquímico acoplado à smartphones. Essa última totalmente nacional, com aplicativo em nuvem, potenciostato (hardware semelhante a um pendrive com bluetooth) e o microchip devidamente funcionalizados para detectar doenças específicas (também chamado de eletrodo). Sendo esse, o único sistema universal destinado à detecção de diferentes doenças, em que a sonda utilizada que é a diferença em cada sensor.

De acordo com o professor titular do Instituto de Biotecnologia da UFU e diretor do Instituto Nacional de Ciência e tecnologia em Teranostica e Nanobiotecnologia, Luiz Ricardo Goulart, que participa da pesquisa, o grande avanço foi padronizar esses microchips que são altamente sensíveis e reprodutíveis, razões da real indisponibilidade desses tipo de sensor no mercado. Segundo ele, as pesquisas em geral demonstram em laboratórios o funcionamento, mas quando traduzem para o mercado, a mesma coisa não acontece devido à falta de funcionalização adequada dos microchips. "Com essa solução teremos sensores mais confiáveis como um verdadeiro POINT-OF-CARE. O usuário terá que apenas escolher o sensor e a doença no aplicativo. Todo o processo é feito com inteligência artificial via web e em tempo real”, explica 

Para detectar as doenças, o projeto conta com o sensor biofotônico, um dispositivo médico que utiliza a inteligência artificial com dados espectroscópicos obtidos em equipamentos ATR-FTIR , por meio da incidência de laser em amostras de saliva de pacientes com COVID-19 numa superfície de alumínio (discos), em que grupos químicos vibram emitindo intensidades diferenciais nos diversos números de comprimentos de onda. Os espectros são processados como assinaturas biofotônicas que determinam se o paciente é positivo ou negativo para o COVID-19 após a normalização dos dados e uso de ferramentas de estatística avançadas.

“Esse sensor serve para detectar mais de 30 doenças, incluindo oncológicas, cardiovasculares, reumáticas, inflamatórias e infecciosas. Já o biossensor eletroquímico detecta especificamente cada doença de forma individualizada e os micrchips são descartados após o uso”, garante  Luiz, reforçando que, o tempo médio do teste é de 1,0 a 1,5 min.  Segundo ele, ambas as tecnologias detectam a COVID-19. Já  o biossensor eletroquímico para o infarto agudo do miocárdio deverá ser lançado ainda em agosto após a validação clínica. Contudo, o sensor biofotônico já se encontra em fase final de registro na ANVISA. 

O professor observa que por serem tecnologias com ampla utilização em diversas doenças, inclusive as complexas, como câncer e doenças reumáticas, espera-se que a tecnologia seja comercializada tanto em nível nacional quanto internacional. Assim, o próximo passo é finalizar alguns ensaios clínicos para liberar o registro adicional da família de produtos diagnósticos da plataforma biofotônica e lançar no mercado ainda neste ano mais 4 doenças. Sobre o biossensor eletroquímico, a expectativa é lançar o sistema no segundo semestre com pelo menos 5 doenças (COVID-19, infarto, HPV, Tuberculose e Leishmaniose).

Apoio para pesquisa 

O projeto das duas plataformas foi financiado pela empresa Imunoscan Engenharia Molecular Ltda (R$ 3 milhões) desde 2019, e o sensor biofotônico teve complementação da FINEP (R$ 700.000,00 – maio/2020) e FAPEMIG (cerca de R$ 250.000,00 – julho/2020). O montante ajudou a aprimorar a coleta e processamento das amostras por RT-PCR como sistema comparador e calibrador da inteligência artificial. “Todas as verbas foram extremamente importantes tanto para o projeto piloto quanto para a validação clínica final”, acredita Luiz .